книги / Язык Си

Преимущества языка Си:

-переносимость программ на компьютеры различной архи­ тектуры и из одной операционной системы в другую;

-лаконичность записи алгоритмов;

-логическая стройность и удобочитаемость программ;

-возможность получить код, сравнимый по скорости выпол­ нения с Ассемблером;

-возможность добраться до каждого бита памяти.

1.2. Структура программы

Любая программа на языке Си представляет собой совокуп­ ность функций. Выполнение любой программы ВСЕГДА начина­ ется с функции с именем main, поэтому минимальное число функ­ ций - одна (это main). Больше функций с таким именем быть не должно. Максимальное число функций неограничено.

Для выполнения определенных действий функция main обыч­ но обращается к другим функциям, часть из которых находится в той же самой программе, а часть - в библиотеках, содержащих ра­ нее написанные функции. Для описания тела функции (это про­ граммный код внутри функции) используется составной оператор {}. Фигурные скобки ВСЕГДА используются парами - открываю­ щая и закрывающая. После имени функции обязательно наличие круглых скобок ().

Теперь вы можете написать свою первую программу на Си.

Пример. Пустая функция main.

main()

}

Переменные и константы - основные объекты, с которыми работает программа, вводятся для описания различных характери­ стик в решаемой задаче.

Операции определяют, что делать с переменными и констан­ тами (складывать, умножать, сравнивать и т.д.).

Выражения объединяют переменные и константы для полу­ чения новых значений.

Рассмотрим все вышеперечисленное на следующем примере.

Пример. Вычисление площади треугольника по формуле Герона.

}

Поясним некоторые моменты.

В языке Си одна лексема отделяется от другой точкой с запя­ той (;).

а, Ьу с - переменные целого типа int (от англ, integer - целый), так как мы не задаем дробную часть.

Syр - переменные с плавающей точкой (от англ, float - пла­ вающий), так как будут иметь дробную часть.

sqrt —функция стандартной библиотеки, вычисляющая квад­ ратный корень из указанного в скобках выражения. Объявлена в файле mathhy который мы подключаем к программе директивой

^include.

printf - функция стандартной библиотеки для форматирован­ ного вывода на консоль (экран). В кавычках мы указываем, что выводимое значение - это число типа float (%f). После кавычек

указываем имя переменной, значение которой мы печатаем на эк­ ран. Сама функция prinrfобъявлена в файле stdio.h.

Перед именем каждой функции следует помешать тип воз­ вращаемого значения. Если функция ничего не возвращает, то ука­ зывается тип void. Если сведения о типе результата отсутствуют, то считается, что функция main возвращает целочисленное значе­ ние, которое будет анализироваться операционной системой. Это осуществляется оператором возврата return. Ноль указывает опе­ рационной системе, что программа успешно закончила свою работу.

Таким образом, в простом случае (когда программа состоит только из одной функции) программа на Си имеет вид

директивы препроцессора main()

{объявление объектов;

использование объектов;

return 0;

}

1.3.Этапы создания программы

1.Набор кода. Исходная программа на языке Си создается в текстовом файле, имеющем расширение *.с (также можно исполь­ зовать расширение *.срр - программа на Си++). Набирать ее мож­ но в любом текстовом редакторе, но лучше в специальных про­ граммных продуктах (например, Microsoft Visual Studio, С++ Builder и т.п.), которые объединяют в себе текстовый редактор (обычно такие редакторы выделяют разным цветом лексемы языка программирования, что делает набор текста удобным), компиля­ тор, отладчик и другие средства создания программы.

2.Обработка кода. После того, как программа написана, на

ееоснове должен быть создан выполняемый файл (*.ехе). Для это­ го любая программа должна пройти три обязательных этапа обра­ ботки:

1. Препроцессорное преобразование - на этом этапе осущест­ вляется поиск в тексте программы строк, начинающихся с символа #. Такие строки воспринимаются препроцессором как команды (<директивы), которые определяют действия по преобразованию текста или развертыванию макросов - сокращенных обозначений различных выражений.

2.Компиляция - перевод текста программы в машинный (объ­ ектный) код. В результате для каждого исходного файла (*.с) соз­ дается объектный файл (*.obj).

3.Компоновка (редактирование связей или сборка) - объеди­

нение объектных файлов в единый загрузочный выполняемый мо­ дуль (*.ехе). Этот модуль можно запускать на выполнение.

■ Только после успешного завершения всех перечисленных этапов создается ехе-файл.

1.4. Стандартные заголовочные файлы

Заголовочный фаш - это файл с расширением *.Л (от англ. header - головной, заголовочный), в котором находятся определе­ ния типов данных, структуры, прототипы функций, перечисления, макросы препроцессора (табл. 1.1).

/*

S = M_PI*r*r; printf("%f",S); */

getch(); return 0;

}

Идентификатор - последовательность букв, цифр и симво­ лов подчеркивания, начинающаяся с буквы или символа подчер­ кивания. Идентификаторы используются для обозначения имен переменных, констант, функций и новых типов данных, объявляе­ мых пользователем.

Пример. Идентификаторы.

radius_l, _MIN, ABS, abs.

Правила использования идентификаторов

1.Идентификатор может содержать строчные и прописные буквы латинского алфавита, цифры и символ подчеркивания.

2.Прописные и строчные буквы различаются: int А, а, АВС,

аЪс.

3.Идентификатор может иметь длину не более 31-го символа.

4.Идентификатор не может начинаться с цифры.

5.Идентификатор не должен совпадать со служебными сло­ вами языка Си.

Пример. Некоторые служебные слова.

turn, short, signed, sizeof, static, struct, switch, union, unsigned, void, while и т.д.

Тип данных нужен для указания компилятору, сколько байт в оперативной памяти необходимо выделить под заданные перемен­ ные.

В языке Си определены следующие стандартные (базовые) типы данных (табл. 1.2):

char —символьный; int - целый;

float - с плавающей точкой, т.е. вещественный; double - с плавающей точкой двойной точности;

void - пустой, не имеющий значения (нельзя создать пере­ менную типа void).

Существует четыре модификатора, уточняющих внутреннее представление и диапазон значений стандартных типов:

signed - знаковый; unsigned- беззнаковый; long - длинный;

short - короткий.

Модификаторы signed и unsigned могут применяться к типам char и int. Модификаторы short и long могут применяться к типу int. Модификаторы signed и unsigned могут комбинироваться с мо­ дификаторами short и long в применении к типу int. Если после модификатора long базовый тип не указан, то компилятор предпо­ лагает, что это int. Модификатор long также может применяться к типу double.

1.7. Переменные: объявление, инициализация

Переменная - это величина, к которой обращаются с помо­ щью символического имени (идентификатора) и которая может принимать различные значения.

■ Все переменные должны быть объявлены до их первого использования в программе.

Объявление переменной приводит к выделению компилято­ ром памяти в размере, необходимом для размещения переменной данного типа (см. табл. 1.2). Присваивание переменной какоголибо значения приводит к тому, что это значение заносится в вы­ деленную память.

Основная форма объявления переменных имеет вид

тип данных список переменных;

Список переменных может состоять из одной или нескольких переменных, разделенных запятыми:

int а,с; char s,b

float z;

В данном примере под переменные д, с выделено по 4 байта, под s, b - по 1 байту и под z также выделено 4 байта.

Переменную можно объявить:

-вне какой-либо функции, в том числе и mainQ. Такая пере­ менная называется глобальной, она может использоваться в любом месте программы и существует в течение всего времени выполне­ ния программы;

-внутри блока, в том числе и внутри тела функции. Такая пе­ ременная называется локальной, доступна только в том блоке, в котором объявлена и существует в памяти только во время выпол­ нения этого блока (функции);

-как формальный параметр функции.

Пример. Глобальные и локальные переменные.

#include<stdio.h>

int п=5,а=2; //глобальные переменные main()

{int a=3; //a - локальная переменная, //доступна только в функции main

printf("%d\n",а); //будет напечатано 3 printf("%d\n",n); //будет напечатано 5 printf (" ^ f c d W а) ; //будет напечатано 2

getch(); return 0;

}

Если имена локальной и глобальной переменных совпадают (как переменная а в примере выше), то локальная переменная пе­ рекрывает глобальную и printf(“%d\n”,a); печатает 3, а не 2. Для доступа к глобальной переменной в этом случае необходимо ис­ пользовать операцию ::, т.е.printf(“%>d\n”, ::а);

■ В одном блоке видимости нельзя создать две перемен­ ных с одинаковым именем.